基于摄影测量的路表三维模型建立-道路与铁道工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 Classified Index: U416.2 U.D.C: 625.7/.8 Dissertation for the Master Degree The 3D Modeling Of Pavement Based On Photogrammetry Method Candidate： Hao Meng Supervisor： Prof. Xiangchen Hou Academic Degree Applied for： Master of Engineering Speciality： Road and Railway Engineering Affiliation： School of Transportation Science and Engineering Date of Defence： June, 2014 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文 摘 要 我国社会经济飞速发展，促进了道路等基础设施在我国的发展建设，同时也 促进了路面检测技术的蓬勃发展。在路面养护管理的过程中，数据的采集系统已 经比较的完备和成熟，但是高效直观地把这些数据应用到路面三维重构中，一直 是个相对滞后的研究方向。传统的路面三维模型数据获取渠道比较狭窄，大多都 是来自道路的设计文件、影像提取，或者是采用全球定位系统测量的离散数据等， 用这些数据得到的数字路面三维模型大多也只能反映出道路周边地形环境、道路 附属设施查询和定位等宏观信息，而不能提供平整度、车辙等关系到行车安全的 路表起伏的细观信息，因此难以满足道路养护和质量评估的需求。 所以，为了能够全面，较为准确的用数据描述道路的起伏形态，结合本人本 科所学专业，利用摄影测量所学的知识和道路学科相结合，希望找到一种全新的 路面三维模型的建立方法，提高路面三维模型的精度，降低所需劳动力和成本。 1.本文首先分析了国内外的路面三维建模方法，然后详细研究摄影测量的基本 知识和理论方法，由共线方程进而得出摄影测量中最重要的直接线性变换解法， 然后用前方交会方法最终求得路表点位三位深度坐标，从理论上验证了此方法获 取路面点位三维坐标的可行性。 2.介绍相机双目视觉理论，由相机的成像模型引出相机的畸变参数，并给出了 本文的相机标定方法，得到了本实验相机的内部参数。 3.利用摄影测量的方法分别进行了室内的路面模型试验和室外的真实路表三 维建模试验，求得试验的理论误差和实际误差，并把理论误差和试验得到实际误 差作比较，确定本方法建模的精度和稳定性，分析误差的产生原因并最终生成可 视化的路表三维数字模型。 关键词：路面三维；摄影测量；双目视觉；路表试验 I Abstract Chinas social and economic develops quickly, it promotes the development of infrastructure in our country, such as road construction, at the same time it al so promotes the vigorous development of the road detection technology. In the p rocess of pavement maintenance management, data acquisition system is very per fect and mature, but how to apply these data to the 3d road in the reconstructio n efficiently and intuitively, has always been a lag research direction. The traditi onal data acquisition channels of 3d road model is very narrow, it mostly comes from the road design documents, image extraction or the discrete data by using the global positioning system (GPS) measurement and so on.3d road model by using these data can only reflect t